[发明专利]抗偏移磁耦合机构及其设计方法、电动汽车无线充电系统

说明书

本发明公开了一种抗偏移磁耦合机构及其设计方法、电动汽车无线充电系统，所述抗偏移磁耦合机构，用于电动汽车无线充电，包括：原边磁能发射机构；所述原边磁能发射机构包括：原边线圈；所述原边线圈包括：原边主线圈和原边抵消线圈；其中，所述原边主线圈和所述原边抵消线圈反向串联，所述原边主线圈和所述原边抵消线圈均为圆形线圈，所述原边主线圈和所述原边抵消线圈设置于同一平面且共圆心。本发明提供的电动汽车无线充电磁耦合机构，其抗偏移性能相对于现有对称的无线电能传输系统抗偏移性能够得到明显的提升。

技术领域

本发明属于无线电能传输技术领域，涉及电动汽车无线充电领域，特别涉及一种抗偏移磁耦合机构及其设计方法、电动汽车无线充电系统。

背景技术

无线电能传输技术作为一种借助于空间无形软介质(例如，磁场、电场、激光或微波等)的技术，彻底摆脱了电线或电缆束缚，实现了完全意义上的电能无线传输与电源柔性接入的新模式，具有更好的洁净性、灵活性和安全性，被视为实现能源洁净、灵活、高效利用的一条重要途径，受到了国际社会广泛关注和研究。

感应电能传输系统的工作原理为工频交流电经过整流器整流成直流电,直流电在高频逆变器作用下变换成高频的交流电,高频的交流电在初级线圈上激发高频磁场与初级线圈并不直接接触的次级能量拾取线圈耦合高频磁场感应出同频交变电压,经过次级电路的电能变换装置变换成负载所需的电能形式供给负载,实现能量的非接触式传输。

目前，现有的无线电能传输系统的磁耦合机构基本属于对称磁耦合机构，对称的磁耦合机构存在着抗偏移性能较弱的技术缺陷，会导致当系统产生偏移时，系统的输出功率较低的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗偏移磁耦合机构及其设计方法、电动汽车无线充电系统，以解决现有对称磁耦合机构的抗偏移性能较差的技术问题。本发明具体提供了一种抗偏移性能强的电动汽车无线充电磁耦合机构，其抗偏移性能相对于现有对称的无线电能传输系统抗偏移性能够得到明显的提升。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种抗偏移磁耦合机构，包括原边线圈；

所述原边线圈包括：原边主线圈和原边抵消线圈；

所述原边主线圈和所述原边抵消线圈反向串联；

所述原边主线圈和所述原边抵消线圈均为圆形线圈，且共面呈同圆心设置。

本发明的进一步改进在于，所述原边主线圈和所述原边抵消线圈由一根导线绕制而成。

本发明的进一步改进在于，所述原边主线圈和所述原边抵消线圈设置于同一水平面。

本发明的进一步改进在于，所述原边主线圈套设于所述原边抵消线圈的外部；其中，所述原边抵消线圈用于使所述原边线圈中心上方的磁通密度达到预设值。

本发明的进一步改进在于，还包括副边线圈；所述副边线圈为圆形线圈，用于与所述原边线圈耦合实现无线充电。

本发明的一种电动汽车无线充电系统，包括本发明上述的一种抗偏移磁耦合机构。

本发明的进一步改进在于，还包括：

原边AC-DC整流装置，用于将工频交流电整流成直流电；

原边DC-AC高频逆变装置，用于将原边AC-DC整流装置输出的直流电变换为高频交流电；

原边谐振补偿网络，用于调节所述高频交流电的功率因数和输出特性。

本发明的进一步改进在于，还包括：

副边线圈，用于接收原边线圈传递的交流电；

副边AC-DC整流装置，用于将副边线圈接收的交流电整流成直流电；